抗大变形管线钢焊接粗晶区的组织和韧性

材料研究学报, 2016, 30(7): 517-523. doi: 10.11901/1005.3093.2015.307

抗大变形管线钢焊接粗晶区的组织和韧性

1.钢铁研究总院工程用钢研究所北京100081

2.中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院盘锦124010

3.昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

4.钢铁研究总院工程用钢研究所北京100081

基金项目: 国家高技术研究发展计划资助2013AA09A219资助项目.Supported by National High Technology Researchand Development Program of China No.2013AA09A219.

关键词：金属材料 , 抗大变形管线钢 , 焊接粗晶区 , 热输入量 , 晶粒尺寸 , M/A岛 , 冲击韧性

Microstructure and Toughness of Heat-affected Zone of Weld Joint for Pipeline Steels with High Deformability

Keywords： metallic materials , high-deformability pipeline steel , CGHAZ , heat input , grain size , M/A islands , toughness

采用Gleeble-3800模拟研究了抗大变形管线钢中不同Nb含量和不同热输入时的焊接热循环过程,并通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)及冲击载荷试验等研究了抗大变形管线钢焊接粗晶区(CGHAZ)的微观组织特征和冲击韧性.结果表明:随着热输入量的增加显微组织逐渐从板条贝氏体到粒状贝氏体过渡,M/A尺寸增大,比例提高,同时显微组织的平均有效晶粒尺寸也增大;在热输入相同的条件下,高Nb钢中原始奥氏体细化明显,组织中M/A尺寸细小,分布更加弥散;随着焊接热输入量的增加实验钢的冲击韧性急剧降低,高Nb钢的韧性急剧降低的热输入临界值约为35 kJ/cm,低Nb钢韧性降低的热输入临界值约为25 kJ/cm,在整个实验参数范围内,高Nb钢的冲击韧性值明显比低Nb实验钢的高.

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